【题目】有一无色透明溶液,可能含Al3+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、K+、OH-、CO32-、Cl-离子中的若干种。现做如下实验:
(1)取少量该溶液,滴入用硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
(2)另取部分溶液,加入氢氧化钠,有白色沉淀产生,加入氢氧化钠的量与生成白色沉淀的量可用右图表示。
试推断:
(1)该溶液中以上离子一定存在的有___________,一定不存在的有____________。
(2)上述溶液中至少有_____________、(填化学式)等物质混合而成,其物质的量的比为_________。
(3)写出图中ab变化过程的离子方程式_________________。
(4)为进一步确定溶液中其他的阳离子,应该补充的实验是_____________
【答案】Al3+、Mg2+、Cl- Fe3+、Cu2+、OH-、CO32- AlCl3、MgCl2 1:1 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 用洁净铂丝蘸取少量溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,则溶液中含K+,若没有观察到火焰呈紫色,则溶液中不含K+
【解析】
由于溶液是无色透明的,Fe3+的溶液呈棕黄色,Cu2+的溶液呈蓝色,则Fe3+、Cu2+一定不存在,取少量该溶液,滴入用硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中一定存在Cl-,另取部分溶液,加入氢氧化钠溶液,现象为先有沉淀,后沉淀消失,说明原溶液中一定存在Al3+、Mg2+,由于Al3+、Mg2+与CO32-、OH-会反应,不能大量共存,则一定没有CO32-、OH-。而K+的存在与否对整个现象无影响,所以K+可能存在,据此回答。
(1)根据上述分析,该溶液中以上离子一定存在的有Al3+、Mg2+、Cl-,一定不存在的有Fe3+、Cu2+、OH-、CO32-;
(2)根据溶液中存在的离子可推知,上述溶液中至少有AlCl3、MgCl2等物质混合而成,由图像可知,溶解Al(OH)3消耗了3.6-3=0.6molNaOH,根据化学反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O,则Al3+的物质的量为0.6mol,沉淀Al3+需消耗NaOH 0.6×3=1.8mol,根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,沉淀Mg2+消耗NaOH的物质的量为3-1.8=1.2mol,则Mg2+的物质的量为0.6mol,所以其物质的量的比为1:1;
(3)图中ab变化过程是Al(OH)3与强碱反应溶解的过程,离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(4)K+的检验用焰色反应,为进一步确定溶液中K+是否存在,应该补充的实验是用洁净铂丝蘸取少量溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,则溶液中含K+,若没有观察到火焰呈紫色,则溶液中不含K+。
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【题目】有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。合成路线如图:
已知:R1—CHO+ R2—CH2—CHO。
请回答:
(1)已知:A能发生银镜反应,与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:2:1,则A的结构简式是__。
(2)J的结构简式是__,G所含官能团的名称是__。
(3)写出A与D反应生成E的化学方程式__,H→I的反应类型是__。
(4)符合下列条件E的酸化产物的同分异构体有__种。
①苯环上有2个取代基②能遇FeCl3溶液发生显色反应③能发生水解反应
(5)结合题中给信息,设计以C2H4为原料反应制备1,3-丁二烯的合成路线___(其他试剂任选)。
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【题目】下列离子组加入相应试剂后,发生反应的离子方程式正确的是( )
离子组 | 加入试剂 | 离子方程式 | |
A | Na+、 | Ba(OH)2溶液 | 2Na+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NaOH |
B | H+、Cl- | 足量石灰乳 | 2H++2OH-=2H2O |
C | K+、 | NaHSO4溶液 | +H+=H2O+CO2↑ |
D | Ag+、 | 少量盐酸 | Ag+++H++Cl-=AgCl↓+HNO3 |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】化合物是一种高效消毒剂,其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力,可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙述正确的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.元素的非金属性:X<Y<Z
C.该化合物中Z的化合价均呈-2 价
D.该化合物中 X、Y、Z都满足 8 电子稳定结构
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【题目】二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
Ⅰ.从热力学角度研究反应
(1) C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
写出CO 还原SO2的热化学方程式:_________________。
(2)关于CO还原SO2的反应,下列说法正确的是______。
A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)
C.其他条件不变,增大SO2的浓度,CO的平衡转化率增大
D.在恒温恒压的容器中,向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变
Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO,有人提出用活性炭对NOx进行吸附,发生反应如下:
反应a:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ/mol
反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-64.2kJ/mol
(3)对于反应a,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________,当升高反应温度,该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。
A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(4)①某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析,1050kPa前,反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________;在1100kPa时,NO2的体积分数为___________。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp);在T2℃、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示);已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。
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【题目】下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是 ( )
A. 2 mol H2O的摩尔质量和1 mol H2O的摩尔质量
B. 200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中c(Cl-)
C. 64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数
D. 20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
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【题目】“低碳经济”备受关注,CO2的捕捉、排集、利用成为科学家研究的重要课题。太空舱产生的 CO2用下列反应捕捉,以实现 O2的循环利用。
Sabatier 反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按 n(CO2)∶ n(H2)=1∶4 置于密闭容器中发生 Sabatier 反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数 K 随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
③下列措施能提高 CO2 转化效率的是________(填标号)。
A. 适当减压
B. 增大催化剂的比表面积
C. 反应器前段加热,后段冷却
D. 提高原料气中 CO2 所占比例
E. 合理控制反应器中气体的流速
(2)将一定量的 CO2(g)和 CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) Δ H =+248 kJ·mol-1。
为了探究该反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与CH4 ,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图, v正~ c(CH4)和 v逆 ~ c(CO)。则与 v正~ c (CH4)相对应曲线是图中________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为________(填“D”“E”或“F”)。
(3)用稀氨水喷雾捕集 CO2最终可得产品NH4HCO3。在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2 (g)。实验测得的有关数据见下表( t1 < t2 < t3 )
氨基甲酸铵分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。15℃时此反应的化学平衡常数 K =________。
(4)一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier 反应。
① 已知 CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJmol-1 、–242 kJmol-1 ,Bosch 反应的Δ H =________kJmol-1(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合物时的反应热)。
②一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③该新方案的优点是________。
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【题目】有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用如图表示:
请回答下列问题:
①沉淀A的化学式:________
②过程③中加入过量的Na2CO3的目的是_______________
③按此实验方案得到的溶液3中比原溶液多了___________离子(填化学式),除去该离子的方法是_________
④为了尽可能完全分离三种离子,步骤①②③过滤后都需要洗涤,请描述洗涤操作_____________
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